《環境毒素聯合VMAT2遺傳操控建立帕金森病動物模型的研究》是依託華中科技大學，由王濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：環境毒素聯合VMAT2遺傳操控建立帕金森病動物模型的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王濤
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
帕金森病（PD）是病因未明的常見神經變性病。現有的神經毒素和遺傳模型都未能充分反映PD的年齡、遺傳和環境因素互動作用的發病特徵，已成為制約PD研究進步的主要障礙之一。建立能更好模擬PD發病機制的動物模型是該領域亟待突破的問題。研究表明，降低VMAT2表達至正常5%水平的基因敲低小鼠可以較全面呈現PD的運動、非運動症狀和α-突觸核蛋白聚集病理，但耗時長達28個月。本課題擬在細胞、線蟲和小鼠中，探索敲低VMAT2表達聯合我們在臨床上首次發現並經過體內外研究驗證的新環境毒素甲氰菊酯或經典毒素魚藤酮為促發因素，建立一種融合年齡、以VMAT2敲低為遺傳背景、甲氰菊酯或魚藤酮慢性暴露為誘因的PD模型，通過行為學、組織病理、神經生化和分子生物等方法驗證模型的可靠性，旨在彌補現有模型的不足，為進一步研究PD的發病機制和疾病修飾治療提供快速穩定且能更好模擬人類PD發病過程的模型，推動PD研究的進步。
結題摘要
帕金森病（PD）是病因未明的常見神經變性病。現有的神經毒素和遺傳模型都未能充分反映PD的年齡、遺傳和環境因素互動作用的發病特徵，已成為制約PD研究進步的主要障礙之一。建立能更好模擬PD發病機制的動物模型是該領域亟待突破的問題。本課題首先（第一部分）在SK-N-SH多巴胺能細胞系中敲低VMAT2表達並聯合不同濃度的魚藤酮處理，探索最佳化PD細胞模型。我們發現VMAT2敲低組細胞對環境毒素魚藤酮的易感性明顯增加，細胞形態皺縮，氧化應激相關蛋白OXSR1及a-synuclein表達呈增加趨勢。以上結果表明VMAT2敲低細胞模型在環境毒素誘導下更易產生PD樣損傷反應。隨後我們（第二部分）觀察並評估VMAT2不同表達水平小鼠（VMAT2 LO、VMAT2 HT、WT、VMAT2 HI）隨年齡變化（2月，6月，12月，18月，30月）的非運動（抑鬱樣行為）及運動變化情況，及其黑質紋狀體系統退化情況，實驗顯示VMAT2 HT小鼠6月份即出現抑鬱樣行為，並在18月齡及30月齡仍有差異，而VMAT2高表達水平的小鼠VMAT2 HI與WT小鼠相比未見明顯差異，並且VMAT2 HT小鼠直到30月齡才表現出運動能力下降，黑質及紋狀體TH神經元數目減少。隨後我們運用VMAT2敲低小鼠，聯合魚藤酮及MPTP的暴露，建立穩定的PD動物模型（第三部分），我們發現針對VMAT2敲低小鼠和野生型小鼠（對照組）予魚藤酮灌胃給藥（30 mg/kg/d，持續8周）。VMAT2敲低小鼠運動及協調能力明顯減退，抑鬱程度增加，學習、記憶等認知功能與對照組無明顯差異，而魚藤酮干預後，VMAT2敲低小鼠認知功能則出現減退；並且黑質及紋狀體DA含量顯著降低，a-synuclein表達明顯增加，並在胞漿內異常聚集形成路易小體樣結構，12月齡老年小鼠中以上變化更為顯著。同時針對六月齡的VMAT2 HT小鼠和野生型小鼠（對照組）予MPTP（30 mg/kg/d，持續7天）皮下注射（第四部分），我們發現嗅束（OB）及藍斑核（LC）多巴胺含量顯著減少，同時嗅束中影響神經發生的結構也受損，實驗表明VMAT2的表達減少可以導致PD的非運動症狀，如抑鬱，嗅覺減退，而聯合MPTP干預導致的黑質外多巴胺系統退行性病變及神經生髮結構的受損可能是其潛在的機制。
